JP3807397B2 - 姿勢検出機能を有する電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、姿勢検出機能を有する電子機器に関する。

液晶表示装置を利用した携帯型の電子機器は、昼間は外光により表示が視認し易いが、夜間や周囲が暗いところでは表示装置が見にくいので、照明装置を内蔵して液晶表示装置を照明しているものがある。そして、この照明装置は、ユーザが照明用スイッチを操作することにより点灯、あるいは消灯するようになっている。
しかしながら、照明装置を点灯させたいときは、夜間などで周囲が暗い場合であるので、目的とする照明用スイッチがどれであるか分からず、誤って他のスイッチを操作して入力 したデータをクリアしてしまったりする等の問題点があった。

そこで、電子表示素子を照明する光源と、姿勢スイッチ、慣性スイッチ等の自動スイッチと、外部の明るさを検出する光電素子とを備え、光源を自動スイッチがオン状態でかつ光電素子が外部の明るさがあるレベル以下であることを検出した状態の時のみ発光させる電子表示時計が考えられている。
このような時計では、光源を発光させる基準レベルの設定が難しく、また、電池電圧等により基準レベルが変動して、明るいときに光源が発光したり、暗いのに発光しないときがあり、使い勝手が悪いという問題がある。
特開昭５３―８６２５８号公報

本発明の課題は、照明が必要なときに照明を自動点灯させることのできる姿勢検出機能を有する電子機器を提供することである。

前記課題を解決するために本発明の姿勢検出機能を有する電子機器は、情報を表示する表示手段と、この表示手段を照明する照明手段と、機器の姿勢を検出する姿勢検出手段と、この姿勢検手段で所定の姿勢が検出されたときの、前記照明手段の点灯動作の有効、無効を指定するスイッチと、このスイッチで指定されたのが有効か無効かを示すデータを記憶する記憶手段と、前記姿勢検出手段で所定の姿勢が検出された際に、前記記憶手段に有効を示すデータが記憶されている場合に、前記照明手段を点灯させる照明駆動制御手段と、前記スイッチにより有効が指定された後、一定時間後に前記記憶手段に無効を示すデータを記憶させ、この無効を示すデータに基づいて前記点灯動作を無効にさせる無効制御手段とを備える。

本発明によれば、機器の姿勢に応じて照明を点灯、あるいは消灯させる際に、照明を点灯させるか否かをユーザが制御できるようにしたので、照明を点灯させる必要がある場合のみ自動的に点灯させることができ、より使い易い姿勢検出機能を有する電子機器を実現できる。

本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、姿勢検出機能を有するディジタル電子腕時計１（以下、腕時計１という）の外観図である。

腕時計１は、ケース２と、日付及び時刻をディジタル表示する液晶表示部３と、腕時計１本体の傾きを検出する姿勢検出スイッチ４とを有する。なお、図示していなが、液晶表示部３の裏側には、エレクトロルミネセンス等からなる照明装置が設けられている。また、ケース２表面に２個のスイッチＳ３、Ｓ４が設けられ、側面に、３個のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ５が設けられている。

スイッチＳ１は、動作モードを切り換えるとき操作するモードスイッチであり、スイッチＳ２は、照明を自動的にオフさせるＥＬオートオフモードと、照明を自動的にオンさせるＥＬオートオンモードとを切り換えるスイッチである。また、スイッチＳ３は、照明を手動によりオンさせるためのスイッチであり、スイッチＳ４、Ｓ５は、時刻修正等のためのスイッチである。

図２は、腕時計１の回路ブロック図である。同図において、発振器１１で生成されるクロック信号は、分周回路１２で所定周波数のクロック信号に分周され、ＣＰＵ１３に出力される。ＣＰＵ１３は、ＲＯＭ１４に格納されている制御プログラムに従って時刻計時処理、照明制御処理等を実行すると共に、処理結果をＲＡＭ１５に格納する。ＣＰＵ１３には、スイッチＳ１〜Ｓ５からなるキー入力部１６から出力されるキーの操作信号及び姿勢検出スイッチ４の姿勢検出信号が入力されている。また、ＣＰＵ１３は、姿勢検出スイッチ４の姿勢検出信号に従ってドライバ１７をオン状態、あるいはオフ状態にして照明装置１８を点灯、または消灯させると共に、表示ドライバ１９を駆動して液晶表示部３に現在時刻あるいはストップウオッチ計測時間等を表示する。また、ＣＰＵ１３は、現在時刻が設定されたアラーム時刻と一致したとき、スピーカ２０を駆動してアラーム音を報音する。

次に図３は、ＲＡＭ１５のレジスタの構成を示す図である。ＲＡＭ１５には、液晶表示部３に表示させる表示データを記憶する表示レジスタ３１と、計時された日付及び時刻データを記憶する現在時刻レジスタ３２と、照明が自動的にオンされてからの経過時間を計測するための３時間タイマ３３と、設定されたアラーム時刻を記憶するアラーム時刻レジスタ３４と、ストップウオッチ計測時間を記憶するストップウオッチレジスタ３５と、所定の姿勢の状態が一定時間（例えば、２秒間）続いた回数を記憶する回数レジスタ３６と、所定の姿勢の状態が続いた時間の累積値を記憶する累積時間レジスタ３７と、２秒間を計時するために使用される２秒タイマ３８とが設けられている。

また、この他に動作モードに対応した数値を記憶するモードレジスタＭと、照明を自動的にオンさせるか、それとも自動的にオフさせるかを示す情報を記憶するレジスタＮ₀ と、レジスタＮ₀ の内容を一時記憶するレジスタＮ₁ と、ストップウオッチ計測中か否かを示すフラグＦと、照明装置１８が点灯中か否かを示すフラグＧとが設けられている。

モードレジスタＭには、動作モードが時計モードのとき「０」が記憶され、ストップウオッチ計測モードのとき「１」が記憶され、アラーム設定モードのとき「２」が記憶される。また、レジスタＮ₀ には、照明を自動的にオフさせるように設定されているとき「０」が記憶され、照明を自動的にオンさせるように設定されているとき「１」が記憶される。さらに、フラグＦには、ストップウオッチ計測中のとき「１」が、計測を中止しているとき「０」が設定され、フラグＧには、照明装置１８が点灯中のとき「１」が、消灯のとき「０」が設定される。

また、液晶表示部３は、図４に示すような表示セグメントで構成されており、例えば、ストップウオッチ計測中には、液晶表示部３の上段にラップタイムが表示され、下段にストップウオッチ計測時間が表示される。また、照明装置１８を自動的にオン、またはオフさせるモードに設定されているときには、ＥＬオート表示マーク３ａが点灯してユーザに知らせるようになっている。

次に、姿勢検出スイッチ４の具体的構造を、図５〜図７の断面図を参照して説明する。図５は、腕時計１の文字盤の１２時方向の断面を示す図であり、図６は、それと直交する方向の断面を示す図である。また、図７は、姿勢検出スイッチ４がオン状態のときの断面を示す図である。

姿勢検出スイッチ４は、図５のハウジング４１の左側面がアナログ時計の文字盤の１２時方向に、右側面が６時方向に位置するように配置されている。ハウジング４１内部の上側には、１２時方向に延びる第２の固定接点４３が設けられ、ハウジング４１内部の下側には６時方向に延びる第１の固定接点４２が設けられており、第２の固定接点４３と対向する位置にある第１の固定接点４２の一端４２ａは、図５に示すように第２の固定接点４３に接近する方向（図５の上方向）に向かって傾斜している。

さらに、ハウジング４１内部には、導電性球部材４４ａ、４４ｂが移動可能に収納されており、導電性球部材４４ａ、４４ｂの直径は、第２の固定接点４２が傾斜していない部分の第１の固定接点４２と第２の固定接点４３との間の距離より小さく、かつ上方向に傾斜している第１の固定接点４２の端部４２ａとその上方にある第２の固定接点４３との間の距離よりも大きくなっている。

図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。同図に示すようにハウジング４１内部の底面は、中央部にある第１の固定接点４２の方向に向かって傾斜する傾斜面４１ｂを有し、ハウジング４１内部に収納されている導電性球部材４４ａ、４４ｂが移動したときにも、常に第１の固定接点４２と第２の固定接点４３との間で導電性球部材４４ａ、４４ｂが安定するようになっている。

また、図７は、腕時計１の文字盤を見るために腕を手前に傾けて、姿勢検出スイッチ４がオン状態となったときの断面を示す図である。このとき、導電性球部材４４ａは、第１の固定接点４２の端部４２ａと第２の固定接点４３とに接触し、第１の固定接点４２と第２の固定接点４３とが導通する。この姿勢検出スイッチ４のオン、オフを検出することで、時計の液晶表示部３を見るために、ユーザが腕を手前に傾けたか否かを検出することができる。

次に、以上のような構成の実施形態の動作を、図８〜図１０のフローチャートを参照しながら説明する。ＣＰＵ１３は、通常、図８のステップＳ０のホルト状態にあり、計時タイミングとなると、ステップＳ２の計時処理に進み、キー入力を検出するステップＳ１のキー処理に進む。

ここで、上記ステップＳ１のキー処理の内容を図９のフローチャートを参照して説明する。先ず、図９のステップＳ３１で、操作されたのがＳ１キーか否かを判別する。この判別で、操作されたのがＳ１キーであると判別された場合には（Ｓ３１、ＹＥＳ）、ステップＳ３２に進みモードレジスタＭの値を「１」インクリメントする。そして、次のステップＳ３３でモードレジスタＭの値が「１」か、すなわち現在の動作モードがストップウオッチモードか否かを判別する。この判別でＭ＝１のストップウオッチモードであると判別された場合には、ステップＳ３４に進みレジスタＮ₀ の内容をレジスタＮ₁ に転送し、次のステップＳ３５でレジスタＮ₀ に「１」を設定して照明装置１８を自動的にオンさせるＥＬオートモードに設定する。

上記の処理でモードを切り換えた結果、Ｍ＝１となった場合には、レジスタＮ₀ に「１」が設定され、姿勢検出スイッチ４の検出結果により照明を自動的にオンさせるＥＬオートモードに設定される。このとき、レジスタＮ₀ に記憶されていた内容をレジスタＮ₁ に退避させ、後述する処理によりストップウオッチモードから抜けたときその内容をレジスタＮ₀ に戻すようにしている。

ステップＳ３３の判別でモードレジスタＭの値が「１」ではないと判別された場合には、ステップＳ３６に進みモードレジスタＭの値が「２」か、すなわち現在の動作モードがアラーム設定モードであるか否かを判別する。この判別でＭ＝２のアラーム設定モードと判別されたときには、ステップＳ３７に進みレジスタＮ₁ に退避させてある情報を元のレジスタＮ₀ に復帰させる。

一方、ステップＳ３１の判別でＳ１キーの操作でないと判別された場合には、ステップＳ３８に進みＳ２キーの操作か否かを判別する。この判別で、Ｓ２キーの操作であると判別された場合には、次のステップＳ３９でモードレジスタＭの値が「０」か否かを判別し、Ｍ＝０と判別されたとき、つまりＭ＝０の時計モードにおいてＳ２キーが操作された場合には、ステップＳ４０に進みレジスタＮ₀ の値を反転させ、さらに次のステップＳ４１で３時間タイマ３３をクリアする。

一方、ステップＳ３９の判別でモードレジスタＭの値がＭ≠０であると判別された場合には、ステップＳ４２に進みモードレジスタＭの値が「１」か否か、すなわちＭ＝１のストップウオッチモードにおいてＳ２キーが操作されたか否かを判別する。この判別でＭ＝１と判別された場合には、次のステップＳ４３でフラグＦを反転させる。

すなわち、Ｍ＝１のストップウオッチモードでは、Ｓ２キーを操作してストップウオッチ計測をスタート、あるいはストップさせることができる。ステップＳ３８の判別で、操作されたのがＳ２キーではないと判別された場合には、ステップＳ４４に進みＳ３キーの操作か否かを判別する。この判別で操作されたのがＳ３キーであると判別された場合には、フラグＧを「１」にして照明装置１８を点灯させる。

また、ステップＳ４４の判別で、操作されたのがＳ３キーではないと判別された場合には、Ｓ４、Ｓ５キー等が操作された場合であり、その場合には、ステップＳ４６の他のキー処理を実行する。

ここで、図１０を参照してＳ１キーが操作されたときの動作モードの切り換えについて説明する。先ず、日付及び現在時刻を表示する時計モード（図１０、(a) ）においてＳ１キーが操作されると、同図(b) に示すストップウオッチモードに切り換わる。このストップウオッチモードにおいてＳ２キーを操作すると、ストップウオッチ時間の計測がスタート、あるいはストップされる。

また、ストップウオッチモードにおいてＳ１キーが操作されると、同図(c) に示すアラーム設定モードに切り換わる。このアラーム設定モードでは、アラーム時刻の設定、解除等を行うことができる。さらに、アラームモードにおいてＳ１キーが操作されると、時計モードに戻る。

図８に戻り、ＣＰＵ１３がホルト状態のときに計時タイミングとなると、ステップＳ２の計時処理が実行される。この計時処理では、分周回路１２から出力されるクロック信号に基づいて時刻を計時し、得られる日付及び時刻データを現在時刻レジスタ３２に格納する。次のステップＳ３でフラグＦが「１」か否か、すなわちストップウオッチ計測中か否かを判別する。フラグＦ＝１で、ストップウオッチ計測中であれば、ステップＳ４に進み時間計測処理を実行する。この時間計測処理では、分周回路１２から出力されるクロック信号をカウンタ等で計数してストップウオッチ時間の計測をスタートしてからの経過時間を計測し、計測結果をストップウオッチレジスタ３５に格納する。

ステップＳ３の判別がＮＯのとき、またはステップＳ４の次には、ステップＳ５に進み現在時刻が設定されたアラーム時刻と一致するか否かを判別する。この判別で現在時刻がアラーム時刻と一致した場合には（Ｓ５、ＹＥＳ），次のステップＳ６でスピーカ２０を駆動してアラーム音を報音する。

次に、ステップＳ７でレジスタＮ₀ が「１」か否かを判別する。レジスタＮ₀ ＝１であれば、すなわち照明装置１８を自動的にオンさせるモードが設定されている場合には（Ｓ７、ＹＥＳ）、次のステップＳ８で３時間タイマ３３を「１」インクリメントし、さらにステップＳ９で３時間タイマ３３で計測された時間が３時間に達したか否かを判別する。この判別で３時間に達したと判別されたなら（Ｓ９、ＹＥＳ）、レジスタＮ₀ に「０」を設定して照明装置１８を自動的にオフさせるＥＬオートオフモードに切り換える。

すなわち、照明装置１８を自動的にオンさせるモードに設定されている場合でも、そのモードに設定されてから３時間が経過したなら、ＥＬオートオフモードに切り換え照明装置１８を自動的にオフさせるようになっている。

ステップＳ９の判別で、３時間が経過していないと判別された場合には（Ｓ９、ＮＯ）、ステップＳ１１に進みフラグＧが「１」か否かを判別する。この判別でフラグＧ＝１と判別されたなら、次のステップＳ１２で照明装置１８を点灯させ、さらにステップＳ１３で２秒タイマ３８を「１」インクリメントする。その後、ステップＳ１４で２秒タイマ３８の値が２秒に達したか否かを判別し、その値が２秒となったなら、ステップＳ１５でフラグＧに「０」を設定し、さらにステップＳ１６で回数及び累積レジスタ３６及び３７をクリアする。

すなわち、照明装置１８を自動的にオンさせるモードにおいては、照明装置１８を点灯させてから２秒間経過すると自動的に消灯するようになっている。その後、ステップＳ１７で姿勢検出スイッチ４の出力信号である姿勢検出信号が検出されたか否かを判別し、姿勢検出信号が検出されたなら、ステップＳ１８に進み検出処理を実行する。

ここで、ステップＳ１８の検出処理の内容を、図１１のフローチャートを参照して説明する。先ず、図１１のステップＳ５１で、姿勢検出スイッチ４がオンした回数をカウントし、カウント結果を回数レジスタ３６に格納する。さらに、次のステップＳ５２で、姿勢検出スイッチ４がオンした時間の累計をカウントし、カウント結果を累積レジスタ３７に格納する。そして、ステップＳ５３で回数レジスタ３６の値が「５回」を超えているか否かを判別し、回数が５回以下の場合には、ステップＳ５４に進み累積レジスタＲ３７の累計時間が「２５０ms」を超えているか否かを判別する。

ステップＳ５３で、姿勢検出スイッチ４がオンした回数が５回を超えたと判別された場合、またはステップＳ５４で、姿勢検出スイッチ４のオン時間の累計が２５０msを超えたと判別された場合には、腕時計１が所定の姿勢となったもの、例えばユーザが腕時計を手前に傾ける姿勢を取ったものと判断し、ステップＳ５５でフラグＧに「１」を設定して照明装置１８を点灯させる。

他方、姿勢検出スイッチ４のオン時間の累計が２５０ms以下のときには、腕時計１が所定の姿勢にならなかったものと判断してそこで処理を終了する。このように、姿勢検出スイッチ４がオンした回数が所定回数（実施形態では５回）、あるいはオン時間の累計が所定時間（実施形態では２５０ms）を超えたとき、姿勢検出スイッチ４がオンされたものと判断することにより、オン状態、あるいはオフ状態を安定して維持することが難しい構造の姿勢検出スイッチ等のスイッチの状態を正確に検出することができる。

以上のようにして図８のステップＳ１８の検出処理が終了したなら、次にステップＳ１９の表示処理を実行する。この表示処理では、例えばそのときの動作モードがストップウオッチモードであれば、計測中のストップウオッチ時間を液晶表示部３に表示する。

次に、図１２及び図１３は、姿勢検出スイッチ４の出力波形を示す図である。なお、同図は姿勢検出スイッチ４がオン状態のときハイレベルの信号が出力され、オフ状態のときローレベルの信号が出力された場合を示している。図１２は、姿勢検出スイッチ４が繰り返しオン、オフした場合の姿勢検出信号の信号波形を示しており、オンが６回以上繰り返されると、前述した処理によりユーザが腕を手前に傾けたものと判断して照明装置１８を点灯させる。

また、図１３は、姿勢検出スイッチ４のオン、オフの回数が５回以下で、オン時間の累計が２５０msを超えた場合の姿勢検出信号の信号波形を示しており、オン時間の累計が２５０msを超えると、ユーザが液晶表示部３の表示を見るために腕を手前に傾けたものと判断し、照明装置１８を点灯させる。

なお、上記実施形態は、本発明を電子腕時計に適用した場合について説明したが、腕時計以外の他の電子機器にも適用できる。また、姿勢検出スイッチ４も実施形態に述べた構造のスイッチに限らず他の構造のスイッチでもよい。

本発明の実施形態の外観正面図である。 実施形態の回路ブロック図である。 ＲＡＭのレジスタの構成を示す図である。 液晶表示部の構成を示す図である。 姿勢検出スイッチの断面図である。 姿勢検出スイッチの断面図である。 姿勢検出スイッチがオン状態のときの断面図である。 実施例の全体の動作を示すフローチャートである。 キー処理のフローチャートである。 表示状態の説明図である。 検出処理のフローチャートである。 姿勢検出スイッチの検出信号を示す図である。 姿勢検出スイッチの検出信号を示す図である。

符号の説明

Ｓ１〜Ｓ５ キー
３ 液晶表示部
４ 姿勢検出スイッチ
１３ ＣＰＵ
１８ 照明装置

Claims (2)

1. 情報を表示する表示手段と、
   この表示手段を照明する照明手段と、
   機器の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
   この姿勢検手段で所定の姿勢が検出されたときの、前記照明手段の点灯動作の有効、無効を指定するスイッチと、
   このスイッチで指定されたのが有効か無効かを示すデータを記憶する記憶手段と、
   前記姿勢検出手段で所定の姿勢が検出された際に、前記記憶手段に有効を示すデータが記憶されている場合に、前記照明手段を点灯させる照明駆動制御手段と、
   前記スイッチにより有効が指定された後、一定時間後に前記記憶手段に無効を示すデータを記憶させ、この無効を示すデータに基づいて前記点灯動作を無効にさせる無効制御手段と、
   を備えることを特徴とする姿勢検出機能を有する電子機器。
2. 前記姿勢検出手段は、前記機器が所定の姿勢となったとき姿勢検出信号を出力し、前記照明駆動制御手段は、前記姿勢検出手段から出力される姿勢検出信号の累計回数及び累計時間を算出し、該累計回数と累計時間のいずれか一方が所定の回数または所定の時間に達したとき、前記照明手段を点灯させることを特徴とする請求項１記載の姿勢検出機能を有する電子機器。

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